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文档简介

1、;.高中化学复习知识点化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化总结核心知识氧化还原反应核心知识一、几个基本概念1.氧化还原反应:凡有电子转移的反应,就是氧化还原反应.表现为元素的化合价发生变化.2.氧化反应和还原反应:物质失去电子的反应 (体现为元素化合价有升高 )是氧化反应;物质得电子的反应 (体现为元素化合价降低 )是还原反应 .3.氧化产物和还原产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物为氧化产物.氧化剂在反应中得电子被还原形成的生成物为还原产物.4.氧化性和还原性:物质在反应中得电子为氧化剂,氧化剂具有氧化性;物质在反应中失电子为还原剂,还原剂具有还原性 .各概念间的关系为:二、

2、氧化还原反应的分析表示方法双线桥法:例 1它表示反应中电子得失情况和结果.线桥由反应物指向生成物的同一元素上.单线桥法例(上例 )它表示反应中电子转移情况 .线桥由还原剂失电子元素指向氧化剂的得电子元素 . 三、四种基本反应类型同氧化还原反应间的关系1.置换反应全都是氧化还原反应 .2.化合反应和分解反应有一部分为氧化还原反应.3.复分解反应全都不是氧化还原反应.四、元素的价态与氧化性、还原性的关系.例如一切金属单质为 O 价 Cl -1、S-2 、一般常见的处于最低价态的元素不能再得到电子,只具有还原性O-2 等,处于最高价态的元素等不能再失去电子,只可能得到电子而具有氧化性 .处于中间价态

3、的元素, 如等既有氧化性, 又有还原性, 但还常以某一方面为主 .如 S、;.;.O2、 Cl 2 以氧化性为主 .五、氧化性、还原性强弱比较(1)氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物注:氧化性还原性强弱的比较一般需依据氧化还原反应而定.(2)根据金属活动顺序表判断K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au(3)根据非金属活动顺序进行判断六、氧化还原反应基本类型1.全部氧化还原型:变价元素的所有原子的价态物发生变化如: 2H2+O22H 2O Zn+2HClH2 +ZnCl 等22.部分氧化还原型:变价元素的原子只有部分价态发生变化如: M

4、nO 2+4HCl( 浓 )MnCl 2+Cl 2O+2H3.自身氧化还原型,同一物质中不同元素发生价态改变如: 2KClO 32KCl+3O 2 2H 2O2H 2 +O24.歧化反应型:同一物质中同一元素发生价态的改变如: Cl 2 +2NaOHNaCl+NaClO+H 2O七、氧化还原反应的基本规律1.两个守恒关系:质量守恒和得失电子总数守恒.2.归中律:即同种元素的不同价态反应遵循“可靠拢不相交”.离子反应离子反应方程式核心知识一、电解质和非电解质1.电解质:在水溶液或受热熔化状态下能导电的化合物.非电解质:在水溶或受热熔化状态下不能导电的化合物.例 1CaO、SO3 溶于水能导电,F

5、e 能够导电,它们是否是电解质?解析CaO 本是电解质,但不能说是因为它溶于水能导电才是电解质. 溶于水有以下反应:CaO+H 2O=Ca(OH) 2,此时为 Ca(OH) 2 的导电; SO3 本身不是电解质,溶于水有以下反应:SO3+H 2O=H 2SO4 ,此时为 H 2SO4的导电 .电解质实际上指的是不与水反应,通过本身电离出自由移离子而导电的一类化合物.Fe不是化合物故不属于电解质与非电解质之列.2.强电解质和弱电解质;.;.二、离子反应1.有离子参加的反应叫离子反应.离子互换型(复分解反应型 )2.类型氧化还原型三、离子方程式1.用实际参加反应的离子的符号来表示离子之间反应的式子

6、叫离子方程式.2.意义:离子方程式表示同一类型的所有的离子反应.3.书写离子方程式的方法:(1) “写 ”:写出正确的化学方程式(2) 拆“ ”:把易溶且易电离的物质拆写成离子形式,凡是难溶、难电离,以及气体物质均写成化学式.(3) 删“ ”:删去反应前后不参加反应的离子.(4) 查“ ”:检查离子方程式两边的原子个数是否相等,电荷总数是否相等.四、判断离子方程式书写是否正确的方法必须考虑以下五条原则:(1)依据物质反应的客观事实.释例 1:铁与稀盐酸反应:2Fe+6H +=2Fe3+3H 2(错误 ),正确的是: Fe+2H + =Fe2+H2.(2)必须遵守质量守恒定律.释例 2: Cl

7、2+I -=Cl -+I 2(错误 ),正确的是:Cl 2+2I -=2Cl -+I 2.(3)必须遵守电荷平衡原理.释例 3:氯气通入FeCl2 溶液中: Fe2+ +Cl2 =Fe3+2Cl - (错误 ),正确的是: 2Fe2+Cl 2=2Fe3+ +2Cl -.(4)氧化还原反应还必须遵守得失电子守恒原理.应注意判断氧化剂和还原剂转移电子数是否配平.(5)必须遵循定组成原理(即物质中阴、阳离子组成固定).释 例4 : Ba(OH) 2 溶 液 和 稀H-+2-=BaSO4 +H2O( 错 误 ) , 正 确 的 是 :2SO4 混 合 : Ba+OH +H+SO4Ba2+2OH-+SO

8、42-+2H+=BaSO 4O.+2H五、判断溶液中离子能否大量共存所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存 .1.同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存.(1)生成难溶物或微溶物:如Ba 2+与 CO32-、 Ag +与 Br -、Ca2+与 SO4 2-和 OH- 、OH -与 Cu 2+等不能大量共存 .(2)生成气体或挥发性物质:如+- +2-、HCO3-2-2-等不能大量共存 .NH 4与OH,H与 CO3、S 、 HSO3、 SO32.生成难电离的物质:如H +与 CO32

9、-、 S2- 、SO32-、 F-、 ClO -等生成弱酸; OH -与 NH 4+、 Cu2+等生成弱碱; H +与 OH-生成水,这些离子不能大量共存.(4)发生氧化还原反应: 氧化性离子 (如 Fe3+、NO3-、ClO -、MnO 4-等 )与还原性离子 (如 S2- 、I -、Fe2+、SO32-等 )不能大量共存 .注意 Fe2+与 Fe3+可以共存; MnO 4-与 Cl-不能大量共存 .2.附加隐含条件的应用规律:Cu2+、 Fe3+ 、Fe2+、 MnO 4-等 .(1)溶液无色透明时,则溶液中肯定没有有色离子.常见的有色离子是(2)强碱性溶液中肯定不存在与OH -起反应的离

10、子 .(3)强酸性溶液中肯定不存在与H + 起反应的离子 .;.;.化学反应中的能量变化核心知识1.化学反应中的能量变化(1)化学反应的基本特征有新的物质生成,常伴随能量变化及发光、变色、放气、生成沉淀等现象.(2)放热反应和吸热反应有热量放出的反应叫放热反应;有热量吸收的反应叫吸热反应.原因:化学反应的特点是有新物质生成,新物质与反应物质的总能量是不相同的,反应物与新物的能量差若以能量形式表现即为放热和吸热,若两者能量比较接近,则吸热和放热都不明显. 实 例燃烧:C+O2CO2 酸碱中和反应,金属与酸的反应Zn+2HClZnCl 2+H 2 CaO+H 2OCa(OH) 2 等为放热反应吸热

11、反应实例:C+CO 22CO H2 +CuOCu+H 2OBa(OH) 2·8H 2O+2NH 4ClBaCl 2+8NH 3 +10H2O 等2.燃烧.燃烧的条件有两个 .通常讲的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈氧化反应一是可燃物与氧气接触,二是可燃物的温度达到着火点.充分燃烧的条件:一是有足够的空气,二是跟空气有足够大的接触面.不充分燃烧的危害:产生热量少,浪费资源;产生污染物.化石燃烧包括:石油;天然气;煤属非再生能源.煤的充分利用及新技术的开发:新型煤粉燃烧机;煤的气化和液化;转化为水煤气或干馏煤气.碱金属知识点一、碱金属是典型的金属元素族,主要内容有以下

12、几项:1、知识网:钠核心知识一、钠原子结构结构特点:.钠原子核外有三个电子层,最外层只有一个电子,易失去一个电子变成钠离子: Na-e- Na+,形成稳定结构.所以在化学反应中表现出强的还原性.二、性质1.物理性质:软、亮、轻、低、导 .( 软 质软,硬度小;亮 银白色金属光泽;轻 密度小,比水轻;低 熔点低;导 可导电、导热 .)2.化学性质:强还原性,活泼金属.;.;.与 O2 反应:常温 Na2O( 白色固体 )点燃或加热 Na2O2 (淡黄色固体 )与 S 反应:碾磨爆炸 .与水反应:剧烈 .现象:熔、浮、游、鸣、红(滴入酚酞,溶液变红)与酸反应:非常剧烈,以致爆炸.与某些熔融盐反应:

13、可置换出某些熔融盐中的金属(如 TiCl4 等 )与盐溶液反应:实质是先与盐溶液中的水反应,然后再发生复分解反应.三、钠的存在与保存1.元素在自然界的存在有两种形态:游离态:以单质形式存在的元素.化合态:以化合物形式存在的元素.钠的化学性质很活泼,在自然界里无游离态,只有化合态(NaCl 、Na2CO3、 Na2SO4、 NaNO 3 等)2.保存:因为常温下金属钠能跟空气中的氧气反应,还能跟水、水蒸气反应,所以金属钠保存在煤油或石蜡油中,主要是为了隔绝空气和水 .四、钠的用途1.K Na 合金用于原子反应堆作导热剂.2.制备 Na 2O2.3.做电光源:高压钠灯.4.冶炼稀有金属 .五、重点

14、难点解析1.钠露置于空气中的变化过程剖析切开金属钠置于空气中,切口开始呈银白色(钠的真面目 ) 变暗 (生成 Na2O) 变白色固体 (生成 NaOH) 成液 (NaOH 潮解 )结块 (吸收 CO2 成 Na2CO3·10H2O) 最后成粉末 (风化 ).有关反应如下:4Na+O 22Na2ONa2O+H 2O2NaOH2Na+2H 2O2NaOH+H 2 2NaOH+CO 2Na2CO3+H2O注意不可将碳酸钠的生成用下式表示:Na2O+CO 2 Na2CO3,这是不符合事实的 .因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多 .2.钠与水反应现象可概括为五个字:熔、浮、游

15、、鸣、红.熔 是指钠熔化成闪亮的小球.浮 是指钠密度小于水,浮于水面.游 是指由于反应剧烈放出的气体使“钠球 ”在水面四处游动.鸣 一是金属钠与水反应放出气体发出“咝咝 ”的声音;二是指收集到的气体点燃有爆鸣声即反应放出 H2.红 是指溶液加酚酞呈红色,即生成氢氧化钠.反应的化学方程式为:2Na+2H 2O2NaOH+H 2 H +发生的氧化还原反应 .离子方程式为:该反应的实质是钠与水中电离出来的2Na+2H 2O2Na+ +2OH -+H2 3.钠与酸、盐溶液的反应H+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的H+主要钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过

16、量的则继续与水反应.因为酸中 H+浓度远大于水中H + 浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸.;.;.钠与盐溶液反应,实质上是钠与盐溶液中的溶剂 水电离出的H + 反应 .所以在盐溶液中,钠先与水+反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐溶液中的某些金属阳离子或NH 4 发生复分解反应.如:2NH 4Cl+2Na+2H 2O2NH 3·H 2O+2NaOH+H 2故钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属.典型例题例 1学生甲和乙,对金属钠的色泽发生了争议.甲说书本上讲钠是银白色的,乙说他亲眼看到钠是暗灰色的 .学生丙听到他们的争论后, 从实验室取了一小块钠, 用很简单的

17、实验证明了金属钠是银白色的, 并解释了通常看到钠是暗灰色的原因 .丙怎样进行实验证明和解释的 ?解析学生丙将取出一小块钠放在玻片上,叫甲和乙两人观察,看到确是暗灰色,丙又用小刀把钠切开,里面的钠是银白色的.丙解释:由于钠的性质活泼,外面的钠被氧化了,因此是暗灰色的.例 2 取 5.4g 由碱金属 R 及其氧化物 R2O 组成的混合物,使之与足量的水反应,蒸干反应后的溶液,得 8g 无水晶体 .(1)通过计算判断是何种金属?(2)混合物中R 和 R2O 的质量各是多少克 ?解析本题可采用极端假设法.即假设5.4g 全为金属单质;假设5.4g 全为氧化物,推出R 的原子量范围, R 的实际原子量应

18、介于二者之间,从而推出该元素的名称.(1)假设 5.4g 全为金属单质,据 (R 的原子量设为 a1)2R+2H 2O2ROH+H 22a12(a1+17)5.4g8ga1 35.3假设 5.4g 全为氧化物据(R 的原子量设为 a2)R2O+H 2 O2ROH2a2+162(a2+17)a2=10.75.4g8g查表知 R 为钠R2O 为 Na2O(2)据2Na+2H 2O2NaOH+H 2Na2O+H 2O2NaOH46806280m(Na)m(Na 2O)得 m(Na)+m(Na 2O)=5.4gm(Na) 2.3gm(Na)+m(Na 2O) 8gm(Na2O)3.1g评析通过计算求得

19、原子量, 由原子量确定是什么元素; 极端假设是解混合物计算题常用的方法.例 3把一小块金属钠暴露在空气中,观察到以下现象:金属钠表面逐渐变暗;过一段时间以后又逐渐变潮湿; 再过些时候又转变成白色固体; 又过一段时间白色固体变成白色的粉末.写出以上发生的各种现象的有关化学方程式 .解析金属钠为活泼金属, 极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠,所以表面逐渐变暗且无光泽 .氧化钠在空气中溶于水,表面变潮湿而生成氢氧化钠.氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应,生成碳酸钠晶体,即含有 10个结晶水的碳酸钠.再过一段时间,含有结晶水的晶体风化失水,变成粉末状物质.答 4Na+O 22Na2O Na 2O+H 2

20、 O2NaOH 2NaOH+CO 2+9H 2ONa 2CO3·10H2O Na 2CO3·10H2 ONa 2CO3+10H 2O;.;.评析该题要求写出金属钠暴露于空气中发生的一系列变化的化学方程式,实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质.钠的化合物引入:在初中学过,在这再学习。本节教学目标:1.掌握 Na 氧化物和钠的重要化合物的性质.2.通过 Na 2CO3 和 NaHCO 3 的热稳定性实验,了解鉴别它们的方法.3.了解钠的重要化合物的用途.本节教学的重点:的性质及其鉴别方法。本节教学难点:与的反应。钠所形成的离子化合物是高考的重要内容,往往与有关计算结合在一起,考

21、查计算和推理能力.核心知识一、钠的氧化物氧化钠过氧化钠比较项目化学式Na2ONa2O2化合价钠 +1、氧 -2钠 +1、氧 -1色、态白色固体浅黄色固体类 别碱性氧化物过氧化物 (不是碱性氧化物 )与水反应Na2O+H 2O 2NaOH2Na2O2+2H 2O 4NaOH+O 2化与 CO2反应Na2O+CO 2Na2CO32Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O 2学与盐酸反应Na2O+2HCl 2NaCl+H 2O2Na2O2+4HCl 性4NaCl+2H 2O+O 2质稳定性Na2O<Na 2O2漂白性/有转化2Na2O+O 22Na2O2用途/供氧剂、漂白剂二、钠的碳酸盐碳酸钠

22、碳酸氢钠比较项目化学式Na 2CO3NaHCO 3;.;.俗 名纯碱、苏打小苏打色、态白色粉末白色细小晶体溶解性 (水中 )易溶可溶热稳定性加热不分解加热易分解与 NaOH不反应反应: HCO 3-+OH - 2-CO3 +H 2O与澄清石灰水Ca2+CO 32- Ca2+OH -+HCO 3-CaCO3CaCO3 +H(少量 )2OCa2+2OH -+2HCO 3-2-+2H 2OCaCO3 +CO3(过量 )与 CO2 及水Na 2CO3+CO 2+H 2O不反应 2NaHCO 3与同浓度的盐酸反应较快 CO32-+2H+ 很快 HCO 3-+H + +HCO2 +HCO22O2O与 Ca

23、Cl 2 或Ca2+CO 32- 不反应 (当再加氨水或BaCl 2 溶液CaCO3或NaOH 溶液时,则有沉淀Ba 2+CO 32- 生成 )BaCO 3相互转化用 途用于制玻璃、肥皂、造发酵剂、灭火剂、医纸、纺织等工业;洗涤用剂Na2 CO3 和 NaHCO 3 都是白色固体, 易溶于水 .在常温下, NaHCO 3 的溶解度小于Na 2CO3,故往 Na2CO 3饱和溶液中通入CO2 会析出白色晶体 .Na2CO3 和 NaHCO 3 与酸反应均放出CO2 气体,前者放出气体的速度较慢 .(1)向 Na2 CO3 溶液逐滴滴入盐酸,发生分步反应:Na2 CO3+HCl=NaHCO 3+N

24、aCl(1) +HO(2)NaHCO 3+HCl=NaCl+CO 22把 Na2CO3 溶液逐滴加到盐酸中,开始时盐酸过量,则发生反应(1)、 (2) ,即Na2 CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2,开始就有气体放出 .若将盐酸滴到 Na 2CO3 溶液中,开始时Na2CO3 过量,只发生反应 (1)Na2 CO3+HCl=NaHCO 3+NaCl ,无气体,只有在 Na2CO3 全部转化成 NaHCO 3 后再滴加盐酸才有气体放出 .故这一实验常用于不需外加试剂区别Na2CO3 溶液和盐酸 .注: (1)Na2CO3 和 NaOH 共存时,滴加HCl( 或 H+), HCl 与

25、 NaOH 完全中和后再与Na 2CO3 反应 .(2)NaHCO 3 与 HCl 的反应比 Na2CO3 与 HCl 的反应剧烈:因为NaHCO 3 与盐酸的反应一步放出CO2,而 Na 2CO3 则需两步 (泡沫灭火器中,用NaHCO 3 和 Al 2(SO4)3 作原料 ).(3)Na 2CO3 和 NaHCO 3 可在一定条件下相互转化:溶液中: NaHCO 3+NaOH=Na 2CO3+H 2ONa2CO3+CO 2+H2 O=2NaHCO 3固体中: NaOH+NaHCO 3232Na CO +H O2NaHCO 3Na2CO3+CO 2 +H2O;.;.三、联合制碱法(侯氏制碱法

26、 ) 的工艺流程的反应原理为:饱和食盐水溶液固体Na2 CO3 NaCl+NH3+H 2O+CO 2 +NHNaHCO 34Cl ,2NaHCO 3Na2CO3+CO 2 +H2O注意:不能先通入CO2 达饱和后再通入NH 3,因为 CO2 在水中的溶解度很小(1 1),即使通入过量的NH 3,所生成的NaHCO 3、 NH 4Cl 也很少,这样就无法制取NaHCO 3 .(5)碳酸盐和碳酸氢盐的鉴别:,使石灰水变浑浊,若要进一步鉴别需加CaCl 2 或 BaCl 2.四、 NaOH(1)氢氧化钠的物理性质:白色固体,有强吸水性、易潮解,可作中性或碱性气体的干燥剂,如干燥NH 3、 H 2、

27、O2、 CO 等,一般将氢氧化钠和生石灰按一定比例混合制碱石灰.(2)化学性质:强碱、具有碱的通性.用 NaOH 溶液吸收 SO2 时:2NaOH+SO 2Na 2SO3+H 2O(SO2 适量 )NaOH+SO 2NaHSO3 (SO2 适量 )(3)制法:工业制法: 2NaCl+2H 2O2NaOH+Cl 2 +H2制取少量时: Na2CO3+Ca(OH) 2CaCO3 +2NaOH五、区别 CO32-和 HCO 3-(1)当某溶液加盐酸放出无色、无味的使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中含有CO32-或 HCO 3-离子 .(2)若需进一步确证是 CO32-还是 HCO 3-,需取原试液

28、滴加 BaCl 2 溶液,如有沉淀则含有CO32-,若没有沉淀,则含有 HCO 3-: CO32-+Ba 2+BaCO 3.(3)区别 Na2CO3 和 NaHCO 3 固体的方法: 加热法,有气体产生的为NaHCO 3,没有气体产生的为Na2CO3.(4)区别 Na2CO3 和 NaHCO 3 溶液的特殊方法:逐滴加入盐酸法,开始无气体逸出的为Na2CO3,开始即有气体逸出的为NaHCO 3:HCl+Na 2CO3NaCl+NaHCO 3,HCl+NaHCO 3NaCl+CO 2 +H2O.六 .碳酸盐的热稳定性.(1)一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定.如: Na 2CO3>CaCO

29、 3NaHCO 3>Ca(HCO 3 )2(2)正盐比酸式盐稳定.如: Na 2CO3>NaHCO 3七、 Na 2CO3、 NaHCO 3 的鉴别 .固体:加热,将产生的气体通入澄清的石灰水.溶液:加BaCl2 溶液 .八、 Na 2O2 与 CO2、 H2O(气 )反应的差量问题.规律: CO2、 H2O(气 )与过量的Na2O2 反应,所得O2 为同况下CO2、 H2O( 气 )体积的一半 . CO2、 H2O( 气 )与过量的Na2O2 反应,固体增重的质量等于同分子数的CO、 H 2 的质量 .将 Na2O2 粉末加入H2O(液 ) 中,液体增重质量等于同“分子 ”数的

30、Na2O 的质量 .;.;.九、小苏打、大苏打、苏打的成分各是什么?与 H 2SO4 反应的现象和化学方程式 .小苏打是 NaHCO 3,苏打是 Na2CO3,大苏打是硫代硫酸钠Na2S2O3.与酸反应情况为:2NaHCO 3+H2SO4 Na2SO4+2H 2O+2CO 2(放气泡速度快 )Na2 CO3+H2SO4=Na2SO4 +H2O+CO 2(放气泡速度比NaHCO 3 稍慢 )Na2 S2 O3+H 2SO4 Na2 SO4+S +SO2 +H2O(开始无明显变化,后来逐渐变浑浊,并有刺激性气味气体放出 .)十、 .碳酸、碳酸盐的热稳定性规律比较:从它们的分解温度:H2CO3H2O

31、+CO 22NaHCO 3Na2CO3+H 2O+CO 2CaCO3CaO+CO 2Na2 CO3Na2O+CO 2 规律:可溶性碳酸盐(不包括铵盐 )>不溶性碳酸盐 >酸式碳酸盐 >碳酸典型例题例 1 某干燥粉末可能由 Na2O、Na 2O2、Na2CO3、NaHCO 3、NaCl 中的一种或几种组成.将该粉末与足量的盐酸反应有气体X 逸出, X 通过足量的 NaOH 溶液后体积缩小 (同温、同压下测定 ). 若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出, 且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量.下列判断正确的是 ( )A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO

32、 3B. 粉末中一定不含有Na2CO3 和 NaClC.粉末中一定不含有Na2O 和 NaClD. 无法肯定粉末里是否含有Na2CO3 和 NaCl解析 与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成 O2 )、Na 2CO3 和 NaHCO 3(生成 CO2),气体 X 通过 NaOH 溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明 X 由 O2 和 CO2 组成,原粉末中 Na2O2、Na 2CO3 和NaHCO 3 至少有一种一定存在。 将原混合粉末加热, 有气体放出, 说明混合物中一定有NaHCO 3,但 NaHCO 3受热分解会使混合粉末质量减少,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是

33、发生了反应:2Na2O+O 22Na2O2 .综上分析,混合物中一定有Na2O、 Na2O2、 NaHCO 3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和 NaCl. 答案为 (A) 、 (D).评析 有的学生不能从 “剩余固体的质量大于原混合粉末的质量”作出存在 Na2O 的判断,关键是忽视了反应: 2Na2O+O 22Na2O2.例 2 在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入 100mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的溶液的质量分数大小顺序是()A. 甲乙丙丁B.丁甲乙丙C.甲丁乙丙D.丁甲乙丙解析 此题要求熟练掌握几个反应:甲

34、: 2Na+2H 2O2NaOH+H 2乙: Na 2O+H 2O2NaOH丙: 2Na2O2 +2H 2O4NaOH+O 2则其质量分数分别为:甲:=乙:=;.;.丙:=丁:=故答案为 B.例 3在 Na2CO3 饱和溶液中通入CO2 后有 NaHCO 3 沉淀析出,除了 NaHCO3 溶解度小于 Na2 CO3 这个主要原因外,另外的原因是.解析将 CO2 通入 Na2CO3 溶液中,发生如下反应:H 2O+CO 2+Na 2CO32NaHCO 3.反应发生后,一方面水被消耗,溶剂的量减少;另一方面生成的NaHCO 3 的质量比 Na 2CO3 的质量大,均有利于沉淀析出 .评析本题主要考

35、查溶解度的知识.对于简答题的回答,要“简 ”而 “明 ”,不能长篇大论,不着边际,这就要经过周密思考后,分析出主要矛盾,抓住关键,答出要点.例 4现有一定量含有Na2O 杂质的Na2O2 试样,请从下图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定 Na2O2 试样的纯度 (可供选用的反应物只有CaCO3 固体,盐酸和蒸馏水).请填写下列空白:(1)写出在实验中Na2O2 和Na2O 分别发生反应的化学方程式(2)应选用的装置是 (只要求写出图中装置的标号 ).(3)所选用装置的连接顺序应是( 填各接口的字母,连接胶管省略).解析 做实验题首先要弄清楚实验的目的,其次是要达到实验目的依据的原

36、理,最后是所用仪器连接及有关事项的处理 .答案(1)2Na2 O2+2H 2O4NaOH+O 2 Na 2O+H 2O2NaOH (2) 应选的装置是(3)GBAF碱金属元素一、碱金属与氧生成的化合物:氧化物中存在O2- ,如: Na2O、 K 2O、Li 2O、 属碱性氧化物,与酸反应,只能生成盐和水,如:Na2O+2HCl2NaCl+H 2 O而过氧化物中存在 O2 2-过氧离子,其中氧价态为 -1 价,如 Na2O2、CaO2、 与酸反应生成盐和水,同时还有 O2 放出,如:2Na2O2+4HCl4NaCl+2H 2O+O 2还有超氧化物,如:KO 2,含有 O2- ,其中氧价态为-价,

37、当然可能有更复杂的化合物.应注意:过氧化物、超氧化物都不属碱性氧化物.二、碱金属元素的相似性、差异性和递变性:;.;.1.相似性(1)原子结构 .最外层都只有1 个电子,并且都容易失去这个电子而形成+1价阳离子 .表现出强还原性 .(2)单质的化学性质 .都能与 O2、水、稀酸反应,反应中均为还原剂.它们的最高价氧化物的水化物都是强碱.2.差异性、递变性(1)原子结构 .从 Li Cs随着核电荷数的递增,电子层数增加,原子半径增大.(2)化学性质 .随着原子半径的逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,使得原子失电子的能力逐渐增强,则金属的还原性也逐渐增强 .随着核电荷数的增加,碱金属元素

38、的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强.三、用讨论法解化学元素计算题的一般思路:有一类化学计算题, 由于某一条件的不确定, 结果可能是两个或两个以上,也可能在某个范围内取值,这类题就需要用讨论的方法求解.近几年高考中出现的涉及讨论的试题主要有四种类型:讨论反应发生的程度;讨论反应物是否过量;讨论反应物或生成物的组成范围;讨论不定方程的解.前三种类型的讨论题一般思路是:首先利用有关反应方程式(或加工变形的关系式)确定两种反应物恰好完全作用时, 各反应物和生成物的具体的量的关系;然后再按某一反应物的量不足或过量分别讨论;最后将联系起来找出各种情况下对应的答案或取值范围.对不定方程的讨论,需充分利用题

39、目中给出的条件,有选择范围地讨论.本节命题以碱金属单质或化合物性质递变规律为中心,题型以选择题为主.核心知识一、碱金属元素的“三性 ”(括号内为特殊性)1.相似性(1)原子结构:最外层电子数都是1 个,次外层为 8 个 (Li 为 2个)的稳定结构 .(2)单质的物理性质:都有银白色的金属光泽(除铯略带金色以外),质软,密度小,熔点低,有强的导热、导电性能.(3)单质的化学性质:与钠相似,都能与金属、与氧气、与水、与稀酸溶液等反应,且生成物都是含+R (R 为碱金属 )的离子化合物 .(4)它们最高价的氢氧化物(ROH) 均是强碱 .2.递变性 (差异性 )(1)原子结构:随着Li 、 Na、

40、K 、Rb 、 Cs 核电荷数递增,核外电子层数增多,原子半径逐渐增大.(2)单质的物理性质:随着 Li 、 Na、K 、Rb、 Cs 核电荷数递增,碱金属熔、沸点逐渐降低 (与卤族、氧族单质相反 ),密度逐渐增大 (Li 、 Na、 K 的密度 1g/cm3 ,Rb、 Cs 的密度 1g/cm3 ).(3)单质的化学性质:随着Li 、Na、 K、Rb 、Cs 核电荷数递增,核对电子引力减弱,失电子能力增强,因此金属性增强.例如,与氧气反应时,Li :常温或燃烧生成Li 2O;Na:常温生成Na2O,燃烧生成Na2O2 ;K :常温生成K2O2,燃烧生成KO 2(超氧化钾 ).(4)ROH 碱

41、性随 R 核电荷递增而增强.二、焰色反应1.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈特殊的焰色.2.常见金属,及其化合物焰色:Na:黄色K :紫色 (透过蓝色钴玻璃)Cu:绿色Ca:砖红色Ba:黄绿Li :紫红色3.操作:取洁净铂丝(或无锈铁丝或镍、铬、钨丝)在盐酸中浸洗后灼烧至无色,然后蘸取待测物灼烧.4.焰色反应不属于化学法检验.典型例题;.;.例 1 某 K 2CO3 样品中含有 Na2CO3、KNO 3 和 Ba(NO 3) 2 三种杂质中的一种或二种 .现将 13.8g 样品加入足量水中,样品全部溶解 .再加入过量的 CaCl2 溶液,得到 9g 沉淀 .对样品所含杂质的正确

42、判断是 ( )A. 肯定有 KNO 3B.肯定有 KNO 3,可能还含有 Na2CO3C.肯定没有 Ba(NO 3)2,可能含有 KNO 3D.肯定没有 Na2CO3 和 Ba(NO 3)2解析 将 13.8g样品加入足量的水,样品全溶解则样品中一定无Ba(NO 3)2(因能与 K 2 CO3 生成沉淀 ).下面用极值法分析:如13.8g 是纯的 K 2CO3,则生成 CaCO3 沉淀应为10g,而现在得沉淀 9g,则混进的杂质或不与 CaCl 2 生成沉淀, 或 13.8g 杂质与 CaCl2 作用生成的沉淀小于9g.杂质中 KNO 3 不与 CaCl 2 生成沉淀,符合题意 .而 13.8

43、gNa2CO3 与 CaCl2 混合生成沉淀为×100 9g 不合理 .所以选项 A 正确 .但分析选项B,可能存在这样的情况,即混进很多的KNO 3,而只混进少量的 Na2CO3,这时也可以保证 13.8g 样品与CaCl 2 反应后只生成9g 沉淀,故 B 正确 .选项 B 很容易漏掉 .故选 A 、 B.评析此题考查学生思维的严密性 .例 218.4gNaOH 和 NaHCO 3 固体混合物,在密闭容器中加热到约250,经充分的反应后排出气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6g.试计算原混合物中NaOH 的百分含量 .解析解法 混合物加热时的化学方程式为:2NaHCO 3Na

44、2CO3+CO 2 +H2O2NaOH+CO 2Na2CO3+H 2O综合为:NaHCO 3+NaOHNa2CO3+H2O8440106假设 18.4g 混合物恰好按 84 40 比例混合,设加热后剩余固体为x,则124106 18.4g xx=15.7g 而实际16.6g,可见 NaOH 过量 .设 NaHCO 3 质量为 y,NaOH 为 18.4g-yNaOH+NaHCO 3=Na2CO3+H 2O8418y 18.4g-16.6g=1.8gy=8.4g NaOH%=×100%=54.3%解法判断混合物中哪种物质过量还可以根据差值法,因为NaOH 受热时不分解,所以:NaOH+NaHCO 3Na2 CO3+H2O40841818.4gxx=2.67g 1.8g,说明 NaOH 过量 .解法设混合物由等摩尔组成,并设形成1.8g(18.4g-16.6g) 差量时消耗混合物的质量为m,则124 18g=m 1.8g m=12.4g 因为原混合物为 18.4g 形成 1.8g 差值只需 12.

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